Главная – Журналы – Поиск по журналам

Обнаружено влияние магнитного поля на электрический отклик системы при ее горении в условиях самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. На примере синтеза феррита лития показано, что магнитное поле в зависимости от напряженности и направления его приложения вызывает различные формы отклика. При этом наибольший эффект наблюдается в области постпроцессов. Рассмотрены возможные причины ионизации реакционной смеси, а также роль морфологических и электрохимических факторов в процессе фронтального горения смеси в магнитном поле.

На основе уравнений пограничного слоя исследовано воспламенение в ламинарном слое смешения реагентов. С использованием ряда допущений получены аналитические решения. Проведены расчеты по полученным уравнениям и формулам, а также по модели пограничного слоя, установлено их хорошее соответствие. Исследованы общие закономерности воспламенения в слое смешения.

Для изучения возможности воспламенения алюминиевых порошков в воздухе исследовался ряд углеводородных топлив, промотирующих присадок к ним и гибридных систем из жидких смесей и порошков в ударных волнах. Получены данные по задержкам воспламенения каждого из используемых компонентов и их смесей. Показано, что в диапазоне температур 1000 2000 K возможно воспламенение гибридных систем из порошков Al с дисперсностью 5 10 мкм и дизельного топлива с добавлением нитратов жирных спиртов с задержками, не превышающими 2 мс.

Предложена модель горения одиночной частицы алюминия в газовых смесях, содержащих несколько окислительных реагентов, которая учитывает накопление окисла на частице алюминия, кинетику испарения Al и поверхностных химических реакций. Дан анализ расчетов, выполненных по данной модели, при различных параметрах газового потока для частиц размером 10 140 мкм, горящих в воздухе или в продуктах газификации твердого топлива. Выявлен ряд особенностей горения частиц алюминия, влияющих на время горения и долю Al₂O₃, образующегося на частице. Основной особенностью, связанной с кинетическими ограничениями и накоплением окисла, является сильная неравновесность процесса горения. Модель хорошо описывает экспериментальные зависимости времени горения частицы Al от ее размера и основных параметров потока. Расчет доли Al₂O₃, накопившегося на горящей частице, удовлетворительно согласуется с опытными данными.

С помощью волновой теории зажигания создан аналитический метод расчета временных характеристик воспламенения пористого образца потоком втекающего в вещество горячего газа (спутная нестационарная фильтрация). При использовании классических безразмерных переменных обнаружена аномальная зависимость временных характеристик зажигания от параметра = RT_ign / E:c увеличением значения длительность стадий воспламенения убывает, а не возрастает, как при кондуктивном нагреве вещества. Найден масштаб плотности газа, при использовании которого зависимость временных характеристик зажигания от параметра носит обычный характер. Показано, что для определения массового расхода газа можно использовать уравнения изотермической фильтрации. Численными расчетами подтверждена правильность основных допущений теории о стадийности процесса зажигания и волновом механизме нагрева вещества. Получено хорошее количественное совпадение выводов приближенного анализа и результатов численных расчетов. Ошибка в определении времени установления нулевого градиента температуры на границе образца и времени теплового взрыва не превышает 50 %.

В рамках одно- и двухтемпературной моделей описано поведение сферических волн горения газа в инертных пористых средах. Получены параметрические зависимости скорости, ускорения волн и температур газа и пористой среды в волне. Показано, что в расходящемся сферическом потоке газа волны горения, инициированные на различных радиусах сферы, сходятся к координате стоячей волны r^*, а в сходящемся потоке, наоборот, расходятся от нее. Экспериментально наблюдаемые закономерности распространения сферических волн горения хорошо описываются предложенными моделями.

Изложена методика обработки результатов манометрических испытаний зерненых образцов твердого топлива, позволяющая установить зависимость скорости горения от давления и определить текущую поверхность горения с учетом воспламенительного периода и периода догорания. Предлагаемая методика совмещает основные преимущества интегрального и дифференциального методов. Приведены результаты экспериментальных исследований для трех составов.

В широком диапазоне начальных давлений (0,7 100 кПа) и при комнатной температуре определены концентрационные пределы распространения пламени в смесях GeH₄–O₂ (воздух). Установлен цепно - тепловой характер распространения пламени и участие возбужденных промежуточных частиц в реакциях, лимитирующих скорость разветвления. Определены газофазные продукты реакции (H₂O₂, Н₂O, Н₂), и показано, что в зависимости от состава исходной газовой смеси меняются относительные выходы указанных компонентов и стехиометрия в целом. Обнаружено химическое индуцирование разложения GeH₂ процессом разветвленно - цепного окисления гидрида кислородом.

Экспериментально исследованы различные режимы распространения пламени, в том числе двухволнового режима, в закрытой трубе при однократном поджиге смесей GeH₄–O₂. Показано, что в зависимости от начальных условий, и в первую очередь от состава исходных смесей, в определенных участках реакционной трубы наблюдаются пространственно разделенные волны химических реакций окисления и разложения моногермана, приводящие к образованию двухслойного твердого осадка GeO/Ge. Установлено, что последовательность прохождения отдельных волн горения и осаждения слоев твердых продуктов, а также местонахождение зоны осаждения слоев в реакционной трубе определяются двумя взаимодействующими цепными процессами – окислением и разложением моногермана. Показано, что кинетика тепловой релаксации реакционной смеси после прохождения волн горения определяется скоростью кондуктивной теплопередачи от разогретых твердых частиц (продуктов реакций) к газовой фазе.

Методами термогравиметрии, дифференциально - термографического, химического и рентгенофазового анализа изучено влияние скорости нагрева порошкообразного лантана в воздухе на природу продуктов взаимодействия. Установлено, что при скоростях нагрева до 150 К/мин взаимодействие с воздухом заканчивается образованием оксида лантана. В интервале скоростей 150 600 К/мин наряду с La₂O₃ образуется нитридная фаза. Дальнейшее повышение скорости нагрева вновь приводит к образованию лишь оксидной фазы. Рассмотрены причины такого поведения лантана.